DE1483620C - Warmkammer Druckgießmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Warmkammer-Druckgießmaschine mit einer in einem verschwenkbaren Schwanenhals angeordneten Druckpumpe, deren zumindest teilweise innerhalb des Tiegels im Schmelzbad liegende Druckkammer einen Zuführungskanal zur Spritzdüse und eine über ein Ventil verschließbare, im Tiegel mündende Ansaugöffnung aufweist.

Während des Betriebs der Vorrichtung wird der Schwanenhals zwischen seiner geöffneten und geschlossenen Stellung hin und her geschwenkt. In der geschlossenen Stellung fluchtet die Spritzdüse mit einem Eingußkanal einer Form. Die Druckpumpe kann dabei die Schmelze in die Form hinfördern, während das Ventil die im Tiegel mündende Ansaugöffnung verschließt. In der geöffneten Stellung ist die Spritzdüse des Schwanenhalses von der Form getrennt. In dieser Stellung wird durch die nun geöffnete Ansaugöffnung frische Schmelze aus dem Tiegel in die Druckkammer der Druckpumpe eingefördert. In dieser Weise ausgebildete Druckgießmaschinen dienen zum Herstellen von Teilen kleinster und mittlerer Größe.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (britische Patentschrift 659 554) strömt während des Ansaugvorgangs relativ viel Schmelze aus der Spritzdüse und dem Zuführungskanal des Schwanenhalses in die Druckkammer zurück. Dabei wird entsprechend viel Luft in den Schwanenhals hineingesaugt. Auf Grund der Kompressibilität dieser Luft muß der Kolbenhub der Druckpumpe größer ausgelegt sein, als es entsprechend der tatsächlichen Fördermenge eigentlich erforderlich wäre. Damit ergibt sich nicht nur ein erhöhter Verschleiß, sondern es verlängert sich auch die Betriebszeit pro Arbeitstakt. Die bekannte Vorrichtung arbeitet also relativ langsam.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich daraus, daß die in den Schwanenhals eingesaugte Luft beim anschließenden Gießvorgang in der Form verbleibt und zu Blasen- oder Grübchenbildung führt. Derartige Unregelmäßigkeiten sind insbesondere bei sehr kleinen Teilen, wie Reißverschlußschiebern od. dgl., äußerst unerwünscht.

Diese Nachteile treten in verstärktem Umfang beim Betrieb einer weiteren bekannten Vorrichtung (deutsche Patentschrift 284 295) auf, da dort die Saugwirkung der Druckpumpe dazu verwendet wird, nach Beendigung des Gießvorgangs Luft aus der Form herauszusaugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art unter Vermeidung der oben angedeuteten Nachteile so auszubilden, daß bei einfacher Konstruktion ein Eindringen übermäßiger Luftmengen in den zwischen der Druckkammer und der Spritzdüse liegenden Zuführungskanal verhindert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil in der Stellung, in der es die Ansaugöffnung öffnet, den Zuführungskanal zur Spritzdüse verschließt.

Das zum Verschließen der Ansaugöffnung vorgesehene Ventil erfüllt eine zweite Funktion, indem es nämlich den zur Spritzdüse führenden Zuführungskanal verschließt, und zwar in dem Augenblick, in dem es die Ansaugleitung öffnet. Die Ventilbewegung erfolgt zu Beginn des Rückhubes der Druckpumpe. Dies bedeutet, daß der Zuführungskanal genau in dem Augenblick verschlossen wird, in dem die Schmelze Gelegenheit hätte, durch den Schwanenhals zurückzuströmen. Die Schmelze verbleibt also im wesentlichen innerhalb des Zuführungskanals und verhindert den Eintritt einer übermäßigen Luftmenge. Auf diese Weise wird vermieden, daß komprimierte Luft in der Form zu einer Beeinträchtigung der fertigen Gußteile führt. Auch kann die Pumpe mit genau angepaßtem, kurzem Hub ausgelegt werden, so daß

ίο sich nicht nur ihr Verschleiß, sondern auch ihre Arbeitszeit vermindert. Es wurde gefunden, daß mit der Vorrichtung nach der Erfindung eine Stückzahl von bis zu 80 Teilen pro Minute hergestellt werden konnte. Dies entspricht etwa einer Verfünffachung der Produktion gegenüber bekannten Vorrichtungen. Dabei ist die erfindungsgemäße Konstruktion ganz besonders einfach, da sowohl die Betätigung der Ansaugöffnung, als auch die des Zuführungskanals über ein einziges Ventil erfolgt.

ao Nach der Erfindung ist dieses Ventil vorzugsweise als Kugelventil ausgebildet. Die Ventilkugel pendelt dabei zwischen zwei Sitzen, von denen der eine an der Ansaugöffnung und der andere am Zuführungskanal vorgesehen ist.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Die Figur zeigt eine schematische Schnittansicht, bei der zur Verdeutlichung der vordere Teil des Schwanenhalses aus einer Ebene senkrecht zur Zeichenebene um 90° in die Zeichenebene hineingeklappt ist.

Die Vorrichtung weist eine Druckpumpe 88, ein Ventil 90, einen Zuführungskanal 92 und eine Spritzdüse 94 auf. Die Pumpe 88 ist in einen Käfig 96 eingebaut, der mit dem Schwanenhals um eine horizontale, parallel zur Zeichenebene liegende Achse geschwenkt werden kann. Die Spritzdüse 94 gelangt dabei in eine offene oder geschlossene Stellung relativ zu einer Form 20. Auf der Zeichnung ist die geschlossene Stellung dargestellt, in der die Spritzdüse 94 an der Form 20 anliegt.

Die Form 20 weist einen Eingußkanal 164 auf, der den Eintritt von Schmelze aus dem Zuführungskanal 92 über die Spritzdüse 94 in einen Hohlraum 166 der

♦5 Form gestattet. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Spritzdüse genau mit dem Eingußkanal fluchtet.

Der Käfig 96 dient dazu, die Hauptteile der Druck-

• pumpe 88 aufzunehmen. Die Druckpumpe weist eine Hülse 170, einen Zylinder 172, einen Kolben 174, der im Zylinder hin- und hergleiten kann, sowie eine Stoßstange 176 auf, die mit Gewinde in das obere Ende des Kolbens eingeschraubt ist. Der Zylinder 172 ist in das untere Ende der Hülse 170 eingeschraubt, wobei die Hülse ihrerseits im Käfig 96 befestigt ist. Die untere Umfangskante des Zylinders 172 ist bei 169 abgeschrägt und liegt auf einem schulterförmigen Sitz 171 auf, der unter gleichem Winkel abgeschrägt ist und im unteren Teil des Käfigs 96 liegt. Die Hülse 170 ragt über den oberen Rand des Käfigs hinaus.

Sie ist nach unten hin verspannt, so daß der Zylinder 172 gegen den Sitz 171 gepreßt wird.

Der Kolben 174 weist eine größere Länge auf als der Zylinder 172. Dies ist von besonderer Bedeutung, da eine wiederholte hin und her gehende Bewegung

Ss des Kolbens auf diese Weise zu einer gleichmäßigen Abnutzung des Zylinders 172 führt. Bei seiner Betätigung wird der Kolben 174 in eine Druckkammer 189 im unteren Teil des Käfigs 96 bewegt, wobei die

Druckkammer über einen Kanal 191 mit dem Ventil 90 in Verbindung steht.

Der untere Bereich des Zuführungskanals 92 liegt senkrecht zur Oberfläche 200 der Schmelze im Tiegel D. Er endet unmittelbar oberhalb und in engem Abstand von dem Ventil 90 in einer zweiten Kammer 193, die mit der Druckkammer 189 durch den bereits erwähnten Kanal 191 verbunden ist. Das Ventil 90 weist eine Kugel 192 auf, die infolge der Schwerkraft auf einem Ring 194 eines Ventilsitzes 196 aufliegt. Der Ventilsitz ist in dem unteren Teil des Schwanenhalses eingeschraubt oder in anderer Weise dort befestigt. Er weist eine Ansaugöffnung 190 auf, die eine Verbindung zwischen dem Kanal 191, dem Zuführungskanal 92, der Druckkammer 189 und der Schmelze im Tiegel D herstellen kann, wobei sie allein durch eine Bewegung der Kugel in senkrechter Richtung geöffnet oder geschlossen wird.

Das Ventil 90 dient dazu, ein Zurücklaufen oder Zurückströmen der Schmelze von der Spritzdüse 94 durch den Zuführungskanal 92 zu verhindern und auf diese Weise dafür zu sorgen, daß keine übermäßige Luftmenge in den Zuführungskanal eintreten kann.

Wenn die Kammern und Kanäle der Vorrichtung mit Schmelze gefüllt sind, wird die Spritzdüse 94 in dichte Anlage an die Form 20 bewegt. Anschließend wird der Kolben 174 in die Kammer 189 hineingedrückt, wobei sich die Kugel auf den Sitz 196 preßt, so daß die Ansaugöffnung 190 geschlossen wird. Gleichzeitig wird die Schmelze durch den Zuführungskanal 92 aus der Spritzdüse 94 heraus durch den Eingußkanal 164 in den Hohlraum 166 der Form hineingefördert. Unmittelbar anschließend wird noch vor dem Abheben der Spritzdüse von der Form der Kolben 164 angehoben, wobei in der Druckkammer 189 und im Kanal 191 ein Vakuum entsteht, welches durch die Ansaugöffnung 190 Schmelze aus dem Tiegel D ansaugt. Dadurch wird sofort die Kugel 192 vom Sitz 196 abgehoben, so daß sie das untere Ende des Zuführungskanals 92 abdichtet. Dies verhindert das Rücklaufen oder Rücksaugen von Schmelze. Dabei wird nur eine kleine Luftmenge in den Zufiihrungskanal 92 durch die Spritzdüse 94 eingesaugt, an der der Spiegel der Schmelze etwa in der bei 200 angedeuteten Höhenlage verbleibt. Beim nächsten Spritzhub wiederholt sich der Vorgang, d. h., der Kolben 164 drückt beim Abwärtshub gleichzeitig die Kugel 192 auf den Sitz 196 und preßt die Schmelze aus.

Es war bei Spritzgußmaschinen der bisher bekannten Bauarten durchaus nicht ungewöhnlich, nach jedem Spritzvorgang eine Luftmenge von mehr als ¹A Liter in den Zuführungskanal einzusaugen, weil außerordentlich viel Schmelze zurückströmte. Bei der

ίο vorliegenden Erfindung hat sich jedoch gezeigt, daß das Ventil nach jedem Spritzvorgang nur 0,25 cm^:! Luft eintreten läßt. Es ist natürlich nicht zweckmäßig, jeglichen Eintritt von Luft durch die Spritzdüse 94 in den Zuführungskanal 92 zu verhindern, weil an der Berührungsstelle der Spritzdüse mit der Form ein derartig großer Temperatursprung vorliegt, daß bei vollständigem Verhindern des Zurückströmens der Schmelze am Ende der Düse eine Verfestigung der Schmelze erfolgen würde, die einen nachfolgenden einwandfreien Spritzvorgang behindert. Die Temperatur der Form 20 wird zwischen 176 und 204° C gehalten, um ein schnelles Formen des Gußteils zu erreichen. Geschmolzenes »Zamac« (Legierung mit etwa 98 % Zink) beginnt sich bei etwa 400° C zu verfestigen. Wenn die Düse an der Form anliegt, besteht offensichtlich die Neigung, daß die kälteren Flächen der Form Wärme von der Düse aufnehmen. Um diesen Wärmeverlust auszugleichen, kann man an der Spritzdüse eine Heizspule vorsehen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Warmkammer-Druckgießmaschine mit einer in einem verschwenkbaren Schwanenhals angeordneten Druckpumpe, deren zumindest teilweise innerhalb des Tiegels im Schmelzbad liegende Druckkammer einen Zuführungskanal zur Spritzdüse und eine über ein Ventil verschließbare, im Tiegel mündende Ansaugöffnung aufweist, dadurchgekennzeichnet, daß das Ventil (90) in der Stellung, in der es die Ansaugöffnung (190) öffnet, den Zuführungskanal (92) zur Spritzdüse (94) verschließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (90) als Kugelventil ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen